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Bildung in Technik und Naturwissenschaften
Planung und Dimensionierung einer PV-Anlage

Wie groß soll die PV-Anlage werden?

Durch die Gesamtgröße der Solarfläche wird auch der Ertrag der PV-Anlage bestimmt. Wie groß die Solarfläche werden kann, hängt von der vorhandenen Fläche am Gebäude ab. Wie groß sie werden soll, hängt davon ab, wie viel Strom man aus ihr gewinnen will. Bei beiden Fragen spielt auch der finanzielle Aspekt eine Rolle, auf den wir später noch zurückkommen.

Man kann versuchen, seinen gesamten Jahresbedarf mit der PV-Anlage zu decken. Aber auch kleinere Anlagen, die nicht den gesamten eigenen Bedarf decken, rentieren sich schon und sind ein wichtiger Beitrag zum Klimaschutz.

Zwei Formeln helfen bei der Berechnung des ungefähren Energieertrags einer Solarfläche.

Zwei Formeln helfen bei der Berechnung des ungefähren Energieertrags einer Solarfläche.

  1. Zunächst kann man die maximale Leistung (Pmax in kW) einer PV-Anlage berechnen, wenn man den Wirkungsgrad der Module (η) und die verfügbare Gebäudefläche (A) in m² kennt:

    Pmax = A * η * 1kW/m²

    Eine PV-Anlage auf einer Fläche von 20 m² und mit einem Modulwirkungsgrad von 15 % (η = 0,15) hat daher eine maximale Leistung von 3 kW. Das ist aber in der Praxis nur ein ungefährer Wert, weil noch Verluste entstehen, z. B. durch Leitungen und/oder den Wechselrichter. Die Leistung liegt daher wahrscheinlich unter 3 kW.
     
  2. Für die Berechnung des jährlichen Energieertrags (E in kWh/a) braucht man neben dieser maximalen Leistung (Pmax) noch die jährliche solare Bestrahlung (G) in kWh/m²a, die Gewinne bzw. Verluste durch die Neigung und Ausrichtung (fNeigung) und die Performance Ratio (PR) der Anlage:

Nehmen wir an, die Sonneneinstrahlung G beträgt an einem bestimmten Standort 1.000 kWh/m²a. Bei einer Südausrichtung und einer Neigung von 30° sind die Neigungsgewinne fNeigung 110 %, also 1,1. Als Performance Ratio nehmen wir 0,7 an. Der Stromertrag dieser PV-Anlage auf einer Fläche von 20 m² beträgt also 2.310 kWh/a.

Mit dem Photovoltaik-Eigenverbrauchs­rechner  können Sie selbst (für den Standort Wien) berechnen, wie groß Ihre Anlage sein müsste, um eine möglichste hohe Eigenverbrauchsqote zu erlangen.

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